Стенд для усталостных испытаний

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к усталостным испытаниям образцов на изгиб с кручением. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний образцов на изгиб и совместное действие изгиба с кручением. На станине 1 установлены привод 2 с валом 3, механизм 5 перемещения с нагружающим валом 4, две скобы 6, пассивные 7 и активные Е захваты для образцов, карданный шарнир , представляющий собой крестовину 9 с двумя вилками 10, шарнирно на ней установленными. На валы 3 и 4 надеты втулки 11, обеспечивающие поворот скоб 6. На концах скоб, выполнены пазы для перемещения по ним активных захватов. При включении привода карданный шарнир начинает вращаться и приводит во вращение установленные в захватах образцы. При этом нагружающий вал смещен относительно оси вала 3. В зависимости от кзаиморасположения скоб и вилок карданного шарнира вращающиеся образцы подвергаются действию или изгибающего, 1ши крутящего момента. Для обеспечения совместного их действия на активные захваты образцов надеты стаканы, шарнирно связанные с вилкчми, цапфы которых установлены в пазах 12. Изменяя угол поворота скоб 6 относительно валов 3 и 4, изменяют соотношение крутящего и изгибающего моментов . 1 з.п. ф-лы. 4 ил. гг g Од со 07//г.7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬС7ВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

1 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3986227/25-28 (22) 08.10.85 (46) 15.06.87, Бюл, № 22 (71) Курганский машиностроительный институт (72) А.Ю.Удовикин, А.В.Добрынько, В.Н.Сызранцев и А.Ю.Розенберг (53) 620,178.311(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 827991, кл. G 01 М 13/00, 1981. (54) СТЕНД ДЛЯ УСТЛЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к усталостным испытаниям образцов на изгиб с кручением. Цель изобретения — pdc ширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний образцов на изгиб и совместное действие изгиба с кручением. На станине 1 установлены привод 2 с валом 3, механизм 5 перемещения с нагружающим валом 4, две скобы 6, пассивные 7 и активные 8 захваты для образцов, карданный шар„„SU„„1317317 А 1 (ц 4 G 01 N 3/32, G 01 М 13/00 нир, представляющий собой крестовину 9 с двумя вилками 10, шарнирно на ней установленными. На валы 3 и 4 надеты втулки 11, обеспечивающие поворот скоб 6. На концах скоб выполнены пазы для перемещения по ним активных захватов. При включении привода карданный шарнир начинает вращаться и приводит во вращение установленные в захватах образцы. При этом нагружающий вал смещен относительно оси вала 3. В зависимости от взаиморас" положения скоб и вилок карданного шарнира вращающиеся образцы подвергаются действию или изгибающего, или крутящего момента. Для обеспечения совместного их действия на активные захваты образцов надеты стаканы, шарнирно связанные с вилками, цапфы которых установлены в пазах 12.

Изменяя угол поворота скоб 6 относительно валов 3 и 4, изменяют соотношение крутящего и изгибающего моментов. 1 з.п. ф-лы. 4 ил, 1 13

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к.усталостным испытаниям образцов на изгиб с кручением.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний стержневых образцов на изгиб и совместное дей-ствие изгиба с кручением.

На фиг. 1 представлена установка при испытании стержневых образцов на изгиб, общий вид; на фиг. 2 то же, при испытании стержневых образцов на кручение; на фиг.3 узел крепления образцов в активном захвате; на фиг. 4 — узел крепления образцов при испытании на совместное действие изгиба с кручением.

Стенд содержит станину 1 с установленным на ней приводом 2 вращения с валом 3, нагружающий вал 4 с механизмом 5 перемещения в направлении, перпендикулярном оси валов, две одинаковые скобы 6, пассивные 7 и активные 8 захваты для установки образца, карданный шарнир, состоящий из крестовины 9 и двух вилок 10, закреплен.ных на валах и шарнирно связанных с крестовиной, две втулки 11, установленные на валах для обеспечения поворота скоб вокруг осей валов. Концы скоб, лежащих в одной плоскости, выполнены с пазами 12 для установки и перемещения в них активных захватов 8 с лысками 13. Для фиксации захватов в пазах 12 служат регулировочные винты 14.

Кроме того, для испытаний образцов при одновременном действии изгибаюшего и крутящего моментов с обеспечением изменения соотношений между ними стенд снабжен двухзвенным механизмом, состоящим из стаканов 15, предназначенных для размещения в них активных захватов, шарнирно соединенных с вилками 16. На последних симметрично относительно их концов установлены цапфы 17, предназначенные для установки в пазах 12.

Стенд работает следующим образом.

Испытание образцов на изгиб (фиг. 1).

В этом случае скобы б вала 3 лежат в одной плоскости с вилкой 10 вала 4, а скоба 6 вала 4 — в одной плоскости с вилкой 10 вала 3 так, как это показано на фиг. 1. Образцы устанавливаются в пассивных 7 и активных 8 за17317

50 хватах, причем жестко фиксируются только в пассивных захватах, что поз воляет исключить в процессе нагружения образцов воздействие на них крутящего момента. Затем активные 8 захваты устанавливаются в пазах 12 в нужном положении и фиксируются регулировочными винтами 14. Если испытания проводятся при симметричном режиме нагружения, то захваты 8 закрепляются в середине пазов 12 и довведения нагрузки валы 3 и 4 остаются соосными. Если испытания проводятся при асимметричном режиме, то захваты 8 смещают в пазах 12 от их середины и фиксируют их в таком положении винтами 14. В этом случае до введения нагрузки валы 3 и 4 располагаются под некоторым углом друг к другу. Затем с помощью механизма 5 перемещения вводится необходимый изгибающий момент путем смещения конца вала 4 в ту или иную сторону (например, вниз к станине) на необходимую величину. При этом испытуемые образцы изгибаются. как это показано на фиг. 1. Затем включают привод 2, который приводит во вращение всю систему вместе с карданным шарниром, в результате чего образцы подвергаются циклическому нагружению изгибающим моментом по синусоидальному закону.

Таким образом, за один оборот карданного шарнира образцы испытывают полный цикл нагружения в верхнем (верР тикальном) положении (угол поворота

q=0) образцы, установленные на вертикальной части крестовины, испытывают воздействие максимального изгибающего момента, причем образцы изогнуты в разные стороны. Затем при переходе их в горизонтальное положение нагрузка уменьшается и в горизон,о тальном (q=90 ) положении образцы полностью разгружены, при q --180 на образцы вновь дейстВует максимальный изгибающий момент, но обратного знака, при(p=.270 образцы разгружены, о при =360 — возвращаются в исходное положение, Испытание образцов на кручение.

В этом случае скобы б закрепляются во втулках 11 так, что на валу 3 они располагаются в одной плоскости с вилкой 10 вала 3,, а на валу 4 в одной плоскости с вилкой 10 вала 4 (как показано на фиг. 2). Образцы устанавливаются в активных 8 и пас1317317 сивных 7 захватах, а регулировочные винты 14 полностью выкручиваются.

Это обеспечивает свободное перемещение захватов 8 по пазу 12, что исключает воздействие на образцы изгибающего момента.

Крутящий момент вводится с помощью ,,механизма 5 перемещения путем смещения конца вала 4. В этом случае кручение испытывают только горизонталь- 10 но расположенные образцы, в то время как вертикально расположенные образцы с захватами 8 свободно перемещаются по пазу 12. При вращении карданного шарнира происходит цикличес- 15 кое нагружение образцов крутящим моментом по синусоидальному закону.

Для обеспечения испытаний образцов на усталость при совместном действии крутящего и изгибающего моментов с 20 различными их соотношениями образцы устанавливают в пассивных и активных захватах. На активные захваты 8 надевают стаканы 15, шарнирно соединенные с вилками 16. Последние отводятся25 в сторону от захвата образца на угол который определяет соотношение крутящего и изгибающего моментов: х =И. $1пса; t I „ „=N cosg, хр.де И вЂ” полный момент, действующий на образцы в определенный период поворота.

Цапфа 17 вилок закрепляется в пазу 12 скоб 6, а последние устанавливаются в соответствующем положении путем поворота на необходимый угол по высоте.

В процессе вращения образцы испытывают воздействие одновременно крутящего и изгибающего моментов.

Таким образом, предлагаемый стенд позволяет осуществить испытания одновременно нескольких стержневых образцов при действии изгибающего, крутящего моментов и совместного их действия с возможностью плавной регулировки их соотношения.

Ф о р м у л а изобретения

1. Стенд для усталостных испытаний, содержащий станину, установленные на ней привод вращения с валом и нагружающий вал с механизмом его перемещения в направлении, перпендикулярном оси валов, оппозитно установленные на соответствующих валах две одинаковые скобы, концы которых лежат в одной плоскости, пассивные и активные захваты для установки образца, последние иэ которых закреплены на концах соответствующих скоб, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен карданным шарниром, крестовина которого лежит в плоскости концов скоб, а вилки закренлены на соответствующих валах и размещены между крестовиной и соответствующими скобами, активные захваты установлены .с возможностью перемещения в направлении, параллельном оси валов, и фиксации в заданном положении, а скобы установлены на ва. лах с возможностью поворота вокруг их оси.

2. Стенд по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен стаканами, в которых размещены активные захваты, и вилками, концы которых шарнирно закреплены относительно стакана.

1317317

13!7317

Составитель В.Лазарева

Редактор В.Ковтун Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 2415/38 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4